JAIST Repository: レーザー光電子分光法によるアミノ基をもつベンゼン置換体の研究

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(1)JAIST Repository https://dspace.jaist.ac.jp/. Title. レーザー光電子分光法によるアミノ基をもつベンゼン置換体の研究. Author(s). 加藤, 望. Citation Issue Date. 1998-03. Type. Thesis or Dissertation. Text version. none. URL. http://hdl.handle.net/10119/2449. Rights Description. Supervisor:木村克美教授, 材料科学研究科, 修士. Japan Advanced Institute of Science and Technology.

(2) レーザー光電子分光法によるアミノ基をもつベンゼン置換体の研究加藤望. (木村研究室). 【はじめに】２波長パルスレーザーを用いた ZEKE（ゼロ運動エネルギー）光電子分光法では、僅かな励起エネルギーの違いによって特定の分子あるいは分子間化合物を選択的に励起・イオン化でき、カチオン状態の振動・回転構造についての詳しい情報が得られる。我々の研究室で開発された２パルス電場イオン化法ではイオン化の際、電場 F1 をかけてイオン化しきい値付近の超高リュードベリ電子を取り除いた後、より強い電場 F2 を印加して ZEKE シグナルを検出することにより、通常の ZEKE 光電子分光法に比べてより高い分解能が得られている。イオン化しきい値付近の超高リュードベリ状態の寿命は異常に長いと報告されている。しかしイオンコアの振動回転準位密度の違いが超高リュードベリ状態の寿命にどう影響するか明確な理解はまだ得られてない。本研究では、サンプルにアニリン、N- メチルアニリンを用いて、アミノ置換基が寿命に与える影響を測定した。イオンコアと超高リュードベリ電子間の相互作用について考察した。【実験】Ar をキャリアガスとしサンプルを高真空中へ超音速ジェットとして導入し、Nd:YAG レーザー励起の２台の波長可変色素レーザーを用いて REMPI（共鳴多光子イオン化）スペクトル、ZEKE 光電子スペクトルを測定した。つぎにパルス電場 F1 と F2 間の遅延時間を変化させて ZEKE シグナルの強度変化を測定し、超高リュードベリ状態の減衰曲線を得た。【結果】今回初めて、N- メチルアニリンのカチオン基底状態についての情報が得られ、イオン化ポテンシャルを 61008cm01 と決定した。他のベンゼン置換体の減衰曲線と同様にアニリンの ZEKE シグナルの減衰曲線（図：１）も時間変化で極大点をとる。しかし、その場合の遅延時間は約６μ s と他のベンゼン置換体に比べ非常に遅く、強度の変化も顕著であることが分かる。一方、N- メチルアニリンの超高リュードベリ状態での ZEKE シグナルの減衰曲線（図：２）では、極大をとるときの遅延時間は約４μ s である。また内部回転が存在するにもかかわらず ZEKE シグナル強度の変化は緩やかになっている。他のベンゼン置換体は電場 F1 を大きくするほど ZEKE シグナルの遅延時間に対する強度変化が大きくなる傾向を示す。しかしアニリンでは F1 ＝ 1V/cm のとき、N- メチルアニリンでは F1 ＝ 0.3V/cm のとき強度変化が最大となり、それ以上 F1 の値を大きくしても強度変化は緩やかになる傾向を示す。アニリン、N- メチルアニリンの超高リュードベリ状態での ZEKE シグナルの減衰曲線にはこのような特異な傾向が見られた。. 図 1: アニリンの ZEKE シグナル減衰曲線 keywords. N- メチルアニリンの ZEKE. シグナル減衰曲線. ZEKE 光電子分光法、超高リュードベリ状態、. アニリン、N- メチルアニリン. 図 2:. Copyright c 1998 by Nozomu Kato.

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